CN110866573A - 一种基于物联网技术的教学资源库管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及网络教学技术领域，具体为一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，包括应用层，应用层包括：数据库服务器和教学管理系统，数据库服务器用于存储教学管理系统和资源，教学管理系统包括：系统管理、物联网云平台、资源管理和用户管理；物联网云平台包括：开发人员工具、设备命令和控制、设备日志查询、资源查询工具、资源开发工具、大数据采集、资源推送工具。有益效果为：本发明基于物联网技术，并采用大数据采集用户查询数据和学生成绩，可以针对不同用户的需求进行推送，提高教学资源利用效率，产生的教育资源通过物联网设备可以实现跨地域均衡部署，并做到跨地域信息流通。
Description
技术领域
本发明涉及网络教学技术领域，具体为一种基于物联网技术的教学资源库管理系统。
背景技术
物联网（Internet of Things）是连接到物理对象的互联网。更详细地说，物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
随着物联网技术的不断发展以及物联网教育应用研究的不断深入，物联网对教育的促进作用日趋明显，尤其是基于RFID的校园一卡通工程对管理水平的提高给予了大量的技术支持，已经成为当前教育信息化的必备内容，也就说物联网教育管理方面的应用已经基本普及。但在教学领域，虽然也有不少学者进行了积极的探索和实验，但还远远未达到普及的程度。
现有技术中，教学资源库管理系统存在下列问题：
1．已有的教学资源共享不充分，学生甚至老师获取资源的渠道和手段均比较单一，资源应用有限；
2．教学资源没有推送功能，导致所提供的教学资源针对的是全体学生，教学效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，包括：
应用层，用于为整个教学资源库管理系统提供硬件支持和数据支持，以及为用户提供服务，所述应用层包括：数据库服务器和教学管理系统，所述数据库服务器用于存储教学管理系统和资源，所述教学管理系统包括：系统管理、物联网云平台、资源管理和用户管理；
服务层，用于应用层和感知层之间的数据通信；
感知层，用于识别、定位跟踪、监控和管理教学设备，所述感知层包括：RFID标签、RFID读写器、红外感应器、卫星定位器和激光扫描器；
其中，所述物联网云平台包括：
开发人员工具，用于远程管理和重新编程物联网设备；
设备命令和控制，用于远程控制物联网设备参数和事件；
设备日志查询，用于实时查看物联网设备运行状态；
资源查询工具，根据数据库服务器提供的界面查询和使用资源；
资源开发工具，用于设计教学课件，以及和第三方共享教学资源；
大数据采集，用于采集用户查询数据和学生成绩；
资源推送工具，根据大数据统计结果为用户推送资源。
优选的，所述系统管理包括：数据导入，用于将数据、参数导入数据库服务器；权限管理，用于赋予用户不同的数据库服务器的使用权限；访问控制，用于控制访问数据库服务器的用户数量和IP地址；安全控制，用于保证教学管理系统不受病毒侵蚀和黑客攻击；功能扩展：用于升级教学管理系统并提供可扩展的接口。
优选的，所述大数据采集使用Hadoop工具，Strom工具，Apache Drill工具中一种或一种以上。
优选的，所述资源管理包括：资源上载，用于用户上传资源；资源下载，用于用户下载资源；资源查询，用于用户检索数据库服务器内资源；资源审核：用于管理员审核上传资源并确定是否发布该资源；资源删除，用于管理员删除不符合标准和过期的资源。
优选的，所述用户管理包括：用户注册，用于注册管理员和普通用户；游客管理，用于赋予未注册用户使用权限；用户注销，用于注销用户。
优选的，所述管理员分为：系统管理员和审核管理员，所述系统管理员拥有数据库服务器和教学管理系统完整的控制权；所述审核管理员拥有对上传资源的审核、发布和删除权限。
优选的，所述普通用户分为：教师和学生，所述教师拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对本学科资源的审核、发布和删除权限；所述学生拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对任课教师的评价权限。
优选的，所述卫星定位器采用北斗定位器或GPS定位器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明基于物联网技术，并采用大数据采集用户查询数据和学生成绩，可以针对不同用户的需求进行推送，提高教学资源利用效率，产生的教育资源通过物联网设备可以实现跨地域均衡部署，并做到跨地域信息流通，整个教学资源库管理系统自动化、信息化、智能化水平高。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明中教学管理系统的架构图。
图中：1应用层、101数据库服务器、102教学管理系统、1021系统管理、10211数据导入、10212权限管理、10213访问控制、10214安全控制、10215功能扩展、1022物联网云平台、10221开发人员工具、10222设备命令和控制、10223设备日志查询、10224资源查询工具、10225资源开发工具、10226大数据采集、10227资源推送工具、1023资源管理、10231资源上载、10232资源下载、10233资源查询、10234资源审核、10235资源删除、1024用户管理、10241用户注册、10242游客管理、10243用户注销、2服务层、3感知层、301 RFID标签、302 RFID读写器、303红外感应器、304卫星定位器、305激光扫描器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，包括：应用层1、服务层2和感知层3。
应用层1，用于为整个教学资源库管理系统提供硬件支持和数据支持，以及为用户提供服务，应用层1包括：数据库服务器101和教学管理系统102，数据库服务器用于存储教学管理系统102和资源，教学管理系统102包括：系统管理1021、物联网云平台1022、资源管理1023和用户管理1024。通过系统管理1021、物联网云平台1022、资源管理1023和用户管理1024的自动化、信息化管理，实现教学管理系统102高效运行。
系统管理1021包括：
数据导入10211，用于将数据、参数导入数据库服务器；
权限管理10212，用于赋予用户不同的数据库服务器的使用权限；
访问控制10213，用于控制访问数据库服务器的用户数量和IP地址；
安全控制10214，用于保证教学管理系统不受病毒侵蚀和黑客攻击；
功能扩展10215：用于升级教学管理系统并提供可扩展的接口。
物联网云平台1022包括：
开发人员工具10221，用于远程管理和重新编程物联网设备；
设备命令和控制10222，用于远程控制物联网设备参数和事件；
设备日志查询10223，用于实时查看物联网设备运行状态；
资源查询工具10224，根据数据库服务器提供的界面查询和使用资源；
资源开发工具10225，用于设计教学课件，以及和第三方共享教学资源；
大数据采集10226，用于采集用户查询数据和学生成绩；
资源推送工具10227，根据大数据统计结果为用户推送资源。
大数据采集10226使用Hadoop工具，Strom工具和Apache Drill工具，其中，Hadoop工具能够预设计算元素和存储失败，确保数据不会丢失；Strom工具是一个自由的开源软件，又是一款具有分布和容错的特点的实时计算系统，同时，它也具有处理数据流的可靠性能，支持多种编程语言，可以作为实时分析和在线机器学习；Apache Drill工具可以建出谷歌Dremel Hadoop工具的开源版本，能有效帮助Hadoop用户快速地查询到海量数据集。物联网云平台1022通过大数据采集10226的采集结构，可以针对不同用户的需求进行信息推送。例如根据老师和学生的查询记录，智能推送相关学科的教学资源。根据学生的成绩，智能推送相关学科的辅导资料，为学生查缺补漏。
资源管理1023包括：
资源上载10231，用于用户上传资源；
资源下载10232，用于用户下载资源；
资源查询10233，用于用户检索数据库服务器内资源；
资源审核10234：用于管理员审核上传资源并确定是否发布该资源；
资源删除10235，用于管理员删除不符合标准和过期的资源。
用户管理1024包括：
用户注册10241，用于注册管理员和普通用户；
游客管理10242，用于赋予未注册用户使用权限；
用户注销10243，用于注销用户。
管理员分为：系统管理员和审核管理员，系统管理员拥有数据库服务器和教学管理系统完整的控制权；审核管理员拥有对上传资源的审核、发布和删除权限。普通用户分为：教师和学生，教师拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对本学科资源的审核、发布和删除权限；学生拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对任课教师的评价权限。游客只拥有查询、浏览权资源限。
服务层2，用于应用层和感知层之间的数据通信，服务层2采用互联网、广电网和通信网作为数据传输方式。
感知层3，用于识别、定位跟踪、监控和管理教学设备，感知层包括：RFID标签301、RFID读写器302、红外感应器303、卫星定位器304和激光扫描器305；卫星定位器采用北斗定位器对设备进行定位。教学设备通过服务层2可以和数据库服务器101和教学管理系统102进行远程信息传输，实现跨地域信息流通，既可以发挥城区学校的人才和技术优势，又可以发挥郊区学校的地理位置优势，弥补城乡教学资源发展不均衡的现状。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于，包括：
应用层，用于为整个教学资源库管理系统提供硬件支持和数据支持，以及为用户提供服务，所述应用层包括：数据库服务器和教学管理系统，所述数据库服务器用于存储教学管理系统和资源，所述教学管理系统包括：系统管理、物联网云平台、资源管理和用户管理；
服务层，用于应用层和感知层之间的数据通信；
感知层，用于识别、定位跟踪、监控和管理教学设备，所述感知层包括：RFID标签、RFID读写器、红外感应器、卫星定位器和激光扫描器；
其中，所述物联网云平台包括：
开发人员工具，用于远程管理和重新编程物联网设备；
设备命令和控制，用于远程控制物联网设备参数和事件；
设备日志查询，用于实时查看物联网设备运行状态；
资源查询工具，根据数据库服务器提供的界面查询和使用资源；
资源开发工具，用于设计教学课件，以及和第三方共享教学资源；
大数据采集，用于采集用户查询数据和学生成绩；
资源推送工具，根据大数据统计结果为用户推送资源。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述系统管理包括：数据导入，用于将数据、参数导入数据库服务器；权限管理，用于赋予用户不同的数据库服务器的使用权限；访问控制，用于控制访问数据库服务器的用户数量和IP地址；安全控制，用于保证教学管理系统不受病毒侵蚀和黑客攻击；功能扩展：用于升级教学管理系统并提供可扩展的接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述大数据采集使用Hadoop工具，Strom工具，Apache Drill工具中一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述资源管理包括：资源上载，用于用户上传资源；资源下载，用于用户下载资源；资源查询，用于用户检索数据库服务器内资源；资源审核：用于管理员审核上传资源并确定是否发布该资源；资源删除，用于管理员删除不符合标准和过期的资源。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述用户管理包括：用户注册，用于注册管理员和普通用户；游客管理，用于赋予未注册用户使用权限；用户注销，用于注销用户。
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述管理员分为：系统管理员和审核管理员，所述系统管理员拥有数据库服务器和教学管理系统完整的控制权；所述审核管理员拥有对上传资源的审核、发布和删除权限。
7.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述普通用户分为：教师和学生，所述教师拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对本学科资源的审核、发布和删除权限；所述学生拥有查询、浏览、上传、下载资源权限，以及对任课教师的评价权限。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学资源库管理系统，其特征在于：所述卫星定位器采用北斗定位器或GPS定位器。
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